Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com. Útgáfan af vafranum sem þú notar hefur takmarkaðan CSS-stuðning. Til að ná sem bestum árangri mælum við með að þú notir nýrri útgáfu af vafranum þínum (eða slökkvir á samhæfingarstillingu í Internet Explorer). Á meðan, til að tryggja áframhaldandi stuðning, sýnum við síðuna án stíl eða JavaScript.
Samsetningar skordýraeitursefna úr plöntum geta sýnt samverkandi eða andhverfa milliverkanir gegn meindýrum. Í ljósi hraðrar útbreiðslu sjúkdóma sem Aedes moskítóflugur bera og vaxandi ónæmis Aedes moskítóflugnastofna gegn hefðbundnum skordýraeitri, voru tuttugu og átta samsetningar terpenefnasambanda byggða á ilmkjarnaolíum úr plöntum samsettar og prófaðar gegn lirfu- og fullorðinsstigum Aedes aegypti. Fimm ilmkjarnaolíur úr plöntum voru upphaflega metnar til að meta virkni þeirra sem lirfueyðandi og fullorðins moskítóflugna, og tvö helstu efnasambönd voru greind í hverju EO byggt á GC-MS niðurstöðum. Helstu efnasamböndin sem greind voru voru keypt, þ.e. diallýl dísúlfíð, diallýl trísúlfíð, karvón, límonen, evgenól, metýl evgenól, evkalýptól, evdesmól og moskítóflugna alfa-pínen. Tvöföld samsetning þessara efnasambanda var síðan útbúin með því að nota nær banvæna skammta og samverkandi og andhverfa áhrif þeirra voru prófuð og ákvörðuð. Bestu lirfueyðandi samsetningarnar fást með því að blanda límonen við diallýl dísúlfíð, og bestu fullorðinseyðandi samsetningarnar fást með því að blanda karvón við límonen. Tilbúna lirfueyðandi lyfið Temphos, sem er notað í atvinnuskyni, og lyfið Malathion gegn fullorðnum voru prófuð sérstaklega og í tvíþátta samsetningum með terpenóíðum. Niðurstöðurnar sýndu að samsetningin af temephos og diallyl disulfide og malathion og eudesmol var áhrifaríkasta samsetningin. Þessar öflugu samsetningar hafa möguleika á notkun gegn Aedes aegypti.
Ilmkjarnaolíur úr plöntum eru afleidd umbrotsefni sem innihalda ýmis lífvirk efnasambönd og eru sífellt mikilvægari sem valkostur við tilbúin skordýraeitur. Þær eru ekki aðeins umhverfisvænar og notendavænar, heldur eru þær einnig blanda af mismunandi lífvirkum efnasamböndum, sem dregur einnig úr líkum á lyfjaónæmi1. Með því að nota GC-MS tækni skoðuðu vísindamenn innihaldsefni ýmissa ilmkjarnaolía úr plöntum og greindu meira en 3.000 efnasambönd úr 17.500 ilmkjarnaolíum2, en flest þeirra voru prófuð fyrir skordýraeitureiginleika og greint er frá því að þau hafi skordýraeituráhrif3,4. Sumar rannsóknir benda til þess að eituráhrif aðalefnis efnasambandsins séu þau sömu eða meiri en eituráhrif hráefnisins etýlenoxíðs. En notkun einstakra efnasambanda gæti aftur skapað möguleika á ónæmi, eins og er raunin með efnafræðileg skordýraeitur5,6. Þess vegna er núverandi áhersla lögð á að útbúa blöndur af etýlenoxíð-byggðum efnasamböndum til að bæta skordýraeiturvirkni og draga úr líkum á ónæmi í markhópum meindýra. Einstök virk efni í ilmkjarnaolíum geta haft samverkandi eða andvirk áhrif í samsetningum sem endurspegla heildarvirkni ilmkjarnaolíunnar, staðreynd sem hefur verið vel áréttuð í rannsóknum fyrri vísindamanna7,8. Varnarforritið fyrir smitbera inniheldur einnig ilmkjarnaolíu og þætti þess. Mýflugnadrepandi virkni ilmkjarnaolía hefur verið rannsökuð ítarlega á moskítóflugum af tegundunum Culex og Anopheles. Nokkrar rannsóknir hafa reynt að þróa áhrifarík skordýraeitur með því að sameina ýmsar plöntur við tilbúin skordýraeitur sem notuð eru í atvinnuskyni til að auka heildareiturverkanir og lágmarka aukaverkanir9. En rannsóknir á slíkum efnasamböndum gegn Aedes aegypti eru enn sjaldgæfar. Framfarir í læknavísindum og þróun lyfja og bóluefna hafa hjálpað til við að berjast gegn sumum sjúkdómum sem berast með smitberum. En tilvist mismunandi seróteina af veirunni, sem berast með moskítóflugunni Aedes aegypti, hefur leitt til þess að bólusetningaráætlanir hafa mistekist. Þess vegna, þegar slíkir sjúkdómar koma upp, eru smitberavarnaráætlanir eini kosturinn til að koma í veg fyrir útbreiðslu sjúkdómsins. Í núverandi aðstæðum er mjög mikilvægt að stjórna veirunni Aedes aegypti þar sem hún er lykilflutningsaðili ýmissa veira og seróteina þeirra sem valda dengue-sótt, Zika-veirunni, dengue-blæðingarsótt, gulu-sótt o.s.frv. Það sem helst vekur athygli er sú staðreynd að fjöldi tilfella af nánast öllum sjúkdómum sem berast með Aedes-veirunni eykst ár hvert í Egyptalandi og um allan heim. Því er brýn þörf á að þróa umhverfisvænar og árangursríkar stjórnunaraðgerðir fyrir stofna Aedes aegypti í þessu samhengi. Mögulegir frambjóðendur í þessu sambandi eru etýlensýrur (EO), efnasambönd þeirra og samsetningar þeirra. Þess vegna var í þessari rannsókn reynt að bera kennsl á árangursríkar samsetningar lykil-EO-efnasambanda plantna úr fimm plöntum með skordýraeitureiginleika (þ.e. myntu, heilögum basil, Eucalyptus spotted, Allium sulfur og melaleuca) gegn Aedes aegypti.
Allar valdar etýlensýrur sýndu mögulega lirfudrepandi virkni gegn Aedes aegypti með 24 klst. LC50 á bilinu 0,42 til 163,65 ppm. Mesta lirfudrepandi virknin var skráð fyrir piparmyntu (Mp) etýlensýru með LC50 gildi upp á 0,42 ppm eftir 24 klst., þar á eftir kom hvítlaukur (As) með LC50 gildi upp á 16,19 ppm eftir 24 klst. (Tafla 1).
Fyrir utan Ocimum Sainttum, Os EO, sýndu öll hin fjögur skimuðu EO greinileg ofnæmisvaldandi áhrif, með LC50 gildi á bilinu 23,37 til 120,16 ppm yfir 24 klukkustunda útsetningartímabil. Thymophilus striata (Cl) EO var áhrifaríkast við að drepa fullorðna einstaklinga með LC50 gildi upp á 23,37 ppm innan 24 klukkustunda frá útsetningu, þar á eftir kom Eucalyptus maculata (Em) sem hafði LC50 gildi upp á 101,91 ppm (Tafla 1). Hins vegar hefur LC50 gildi fyrir Os ekki enn verið ákvarðað þar sem hæsta dánartíðnin, 53%, mældist við hæsta skammt (Viðbótarmynd 3).
Tvö helstu efnisþættirnir í hverju etýlenoxíði (EO) voru greind og valin út frá niðurstöðum úr gagnagrunni NIST bókasafnsins, prósentu flatarmálsgreiningu á GC litrófi og niðurstöðum MS litrófs (Tafla 2). Fyrir EO As voru helstu efnin sem greindust díallýl dísúlfíð og díallýl trísúlfíð; fyrir EO Mp voru helstu efnin sem greindust karvón og límonen, fyrir EO Em voru helstu efnin sem greindust eudesmól og evkalýptól; fyrir EO Os voru helstu efnin sem greindust eugenól og metýl evgenól, og fyrir EO Cl voru helstu efnin sem greindust eugenól og α-pínen (Mynd 1, viðbótarmyndir 5–8, viðbótartafla 1–5).
Niðurstöður massagreiningar á helstu terpenóíðum í völdum ilmkjarnaolíum (A-díallýl dísúlfíð; B-díallýl trísúlfíð; C-eugenól; D-metýl eugenól; E-límonen; F-arómatískt seperón; G-α-pínen; H-síneól; R-eudamól).
Alls níu efnasambönd (díallýldísúlfíð, díallýltrísúlfíð, evgenól, metýlevgenól, karvón, límonen, evkalýptól, evdesmól, α-pínen) voru greind sem áhrifarík efnasambönd sem eru aðalþættir EO og voru prófuð hvert fyrir sig gegn Aedes aegypti á lirfustigum. Efnasambandið eudesmól hafði hæstu lirfudrepandi virkni með LC50 gildi upp á 2,25 ppm eftir 24 klukkustunda útsetningu. Efnasamböndin díallýldísúlfíð og díallýltrísúlfíð hafa einnig reynst hafa hugsanleg lirfudrepandi áhrif, með meðalskammta undir banvænum mörkum á bilinu 10–20 ppm. Miðlungsmikil lirfudrepandi virkni sást aftur fyrir efnasamböndin eugenól, límonen og evkalýptól með LC50 gildi upp á 63,35 ppm, 139,29 ppm og 181,33 ppm eftir 24 klukkustundir, talið í sömu röð (Tafla 3). Hins vegar fannst engin marktæk lirfudrepandi áhrif metýl-eugenóls og karvóns, jafnvel við hæstu skammta, þannig að LC50 gildi voru ekki reiknuð út (Tafla 3). Tilbúna lirfudrepandi efnið Temephos hafði meðal banvænan styrk upp á 0,43 ppm gegn Aedes aegypti yfir 24 klukkustunda útsetningu (Tafla 3, viðbótartafla 6).
Sjö efnasambönd (díallýldísúlfíð, díallýltrísúlfíð, evkalýptól, α-pínen, evdesmól, límonen og karvón) voru greind sem helstu efnasambönd virkra lífrænna efna (EO) og voru prófuð hvert fyrir sig gegn fullorðnum egypskum Aedes moskítóflugum. Samkvæmt Probit aðhvarfsgreiningu reyndist eudesmól hafa mesta möguleikann með LC50 gildi upp á 1,82 ppm, þar á eftir kom evkalýptól með LC50 gildi upp á 17,60 ppm við 24 klukkustunda útsetningartíma. Hinir fimm efnasamböndin sem prófuð voru voru miðlungi skaðleg fullorðnum með LC50 gildi á bilinu 140,79 til 737,01 ppm (Tafla 3). Tilbúna lífræna fosfórmalatíonið var minna öflugt en evdesmól og hærra en hin sex efnasamböndin, með LC50 gildi upp á 5,44 ppm yfir 24 klukkustunda útsetningartímabilið (Tafla 3, Viðbótartafla 6).
Sjö öflug blýefnasambönd og lífrænt fosfór tamefosat voru valin til að búa til tvíundablöndur af LC50 skömmtum þeirra í hlutfallinu 1:1. Alls voru 28 tvíundablöndur útbúnar og prófaðar til að meta lirfudrepandi virkni þeirra gegn Aedes aegypti. Níu samsetningar reyndust samverkandi, 14 samsetningar voru andstæðingar og fimm samsetningar voru ekki lirfudrepandi. Meðal samverkandi samsetninganna var samsetningin af diallýl dísúlfíði og temófól áhrifaríkast, með 100% dánartíðni eftir 24 klukkustundir (Tafla 4). Á sama hátt sýndu blöndur af límoneni með diallýl dísúlfíði og eugenóli með týmetfos góða möguleika með 98,3% lirfudauða (Tafla 5). Hinar 4 samsetningarnar, þ.e. eudesmól ásamt evkalýptóli, eudesmól ásamt límoneni, evkalýptól ásamt alfa-píneni, alfa-pínen ásamt temefos, sýndu einnig marktæka lirfudrepandi virkni, með dánartíðni yfir 90%. Áætluð dánartíðni er nálægt 60-75%. (Tafla 4). Hins vegar sýndi samsetning límonens með α-píneni eða eukalyptus mótvirk áhrif. Á sama hátt hefur komið í ljós að blöndur af Temephos með eugenoli eða eukalyptus eða eudesmoli eða diallyl trisúlfíði hafa mótvirk áhrif. Á sama hátt eru samsetning diallyl disulfide og diallyl trisúlfíði og samsetning hvors þessara efnasambanda með eudesmoli eða eugenoli mótvirk í lirfudrepandi áhrifum sínum. Einnig hefur verið greint frá mótvirkni við samsetningu eudesmols með eugenoli eða α-píneni.
Af öllum 28 tvíblöndum sem prófaðar voru til að meta sýruvirkni hjá fullorðnum dýrum, voru 7 samverkandi, 6 höfðu engin áhrif og 15 voru mótvirkar. Blöndur af eudesmol með eukalyptus og limonen með karvóni reyndust áhrifaríkari en aðrar samverkandi samsetningar, með dánartíðni eftir 24 klukkustundir upp á 76% og 100%, talið í sömu röð (Tafla 5). Malathion hefur reynst sýna samverkandi áhrif með öllum samsetningum efnasambanda nema limonen og diallyl trisúlfíði. Hins vegar hefur fundist mótvirkni milli diallyl disulfide og diallyl trisúlfíds og samsetningar hvors þeirra með eukalyptus, eða eukalyptoli, eða karvóni, eða limoneni. Á sama hátt sýndu samsetningar af α-pínen með eudesmol eða limoneni, eukalyptoli með karvóni eða limoneni, og limonen með eudesmol eða malathioni mótvirk lirfudrepandi áhrif. Fyrir þær sex samsetningar sem eftir voru var enginn marktækur munur á væntanlegri og mældri dánartíðni (Tafla 5).
Byggt á samverkandi áhrifum og nærdrepandi skömmtum var lirfudrepandi eituráhrif þeirra gegn fjölda Aedes aegypti moskítóflugna að lokum valin og prófuð frekar. Niðurstöðurnar sýndu að lirfudauði sem mældist með því að nota tvíburasamsetningarnar eugenól-límonen, diallýl dísúlfíð-límonen og diallýl dísúlfíð-tímefos var 100%, en væntanleg lirfudauði var 76,48%, 72,16% og 63,4%, í sömu röð (Tafla 6). Samsetningin af límoneni og eudesmóli var tiltölulega minna áhrifarík, með 88% lirfudauða sem sást á 24 klukkustunda útsetningartímabilinu (Tafla 6). Í stuttu máli sýndu fjórar valdar tvíburasamsetningar einnig samverkandi lirfudrepandi áhrif gegn Aedes aegypti þegar þær voru notaðar í stórum stíl (Tafla 6).
Þrjár samverkandi samsetningar voru valdar fyrir lífprófun á fullorðnum skordýrum til að stjórna stórum stofnum fullorðinna Aedes aegypti. Til að velja samsetningar til að prófa á stórum skordýrabyggðum einbeittum við okkur fyrst að tveimur bestu samverkandi terpensamsetningunum, þ.e. karvón ásamt límoneni og evkalýptóli ásamt evdesmóli. Í öðru lagi var besta samverkandi samsetningin valin úr samsetningu tilbúins lífræns fosfats malathions og terpenóíða. Við teljum að samsetning malathions og evdesmóls sé besta samsetningin fyrir prófanir á stórum skordýrabyggðum vegna hæstu dánartíðni sem mælst hefur og mjög lágra LC50 gilda fyrir tilvonandi innihaldsefni. Malathion sýnir samverkandi áhrif í samsetningu við α-pínen, díallýldísúlfíð, evkalýptus, karvón og evdesmól. En ef við skoðum LC50 gildin, þá hefur evdesmól lægsta gildið (2,25 ppm). Útreiknuð LC50 gildi malathion, α-pinene, diallyl disulfide, eucalyptol og carvone voru 5,4, 716,55, 166,02, 17,6 og 140,79 ppm, talið í sömu röð. Þessi gildi benda til þess að samsetning malathione og eudesmole sé besta samsetningin hvað varðar skammta. Niðurstöðurnar sýndu að samsetningarnar af carvone ásamt limonene og eudesmol ásamt malathione höfðu 100% dánartíðni samanborið við væntanlega dánartíðni upp á 61% til 65%. Önnur samsetning, eudesmol ásamt eucalyptol, sýndi 78,66% dánartíðni eftir 24 klukkustunda útsetningu, samanborið við væntanlega dánartíðni upp á 60%. Allar þrjár valdar samsetningarnar sýndu samverkandi áhrif jafnvel þegar þær voru notaðar í stórum stíl gegn fullorðnum Aedes aegypti (Tafla 6).
Í þessari rannsókn sýndu valdar ilmkjarnaolíur eins og Mp, As, Os, Em og Cl efnileg banvæn áhrif á lirfur og fullorðinsstig Aedes aegypti. Mp ilmkjarnaolía hafði mesta lirfudrepandi virkni með LC50 gildi upp á 0,42 ppm, þar á eftir komu As, Os og Em ilmkjarnaolíur með LC50 gildi undir 50 ppm eftir 24 klst. Þessar niðurstöður eru í samræmi við fyrri rannsóknir á moskítóflugum og öðrum tvíflugum10,11,12,13,14. Þó að lirfudrepandi virkni Cl sé lægri en annarra ilmkjarnaolía, með LC50 gildi upp á 163,65 ppm eftir 24 klst., er fullorðinsvirkni hennar hæst með LC50 gildi upp á 23,37 ppm eftir 24 klst. Mp, As og Em ilmkjarnaolíur sýndu einnig góða ofnæmisvaldandi virkni með LC50 gildi á bilinu 100–120 ppm við 24 klst. útsetningu, en voru tiltölulega lægri en lirfudrepandi virkni þeirra. Hins vegar sýndi etýlenoxíð (EO) hverfandi ofnæmisvaldandi áhrif, jafnvel við hæsta meðferðarskammt. Niðurstöðurnar benda því til þess að eituráhrif etýlenoxíðs á plöntur geti verið mismunandi eftir þroskastigi moskítóflugna15. Það fer einnig eftir hraða innkomu etýlenoxíðs inn í líkama skordýrsins, samspili þeirra við tiltekin markensím og afeitrunargetu moskítóflugunnar á hverju þroskastigi16. Fjölmargar rannsóknir hafa sýnt að aðalefnasambandið er mikilvægur þáttur í líffræðilegri virkni etýlenoxíðs, þar sem það er meirihluti heildarefnasambandanna3,12,17,18. Þess vegna skoðuðum við tvö aðalefnasambönd í hverju etýlenoxíði. Byggt á GC-MS niðurstöðum voru díallýldísúlfíð og díallýltrísúlfíð greind sem helstu efnasambönd etýlenoxíðs, sem er í samræmi við fyrri skýrslur19,20,21. Þó að fyrri skýrslur hafi bent til þess að mentól væri eitt af aðalefnasamböndum þess, voru karvón og límonen aftur greind sem helstu efnasambönd Mp EO22,23. Samsetningarprófíl Os EO sýndi að eugenól og metýl eugenól eru helstu efnasamböndin, sem er svipað og niðurstöður fyrri vísindamanna16,24. Greint hefur verið frá eukalyptóli og eukalyptóli sem helstu efnasamböndunum í Em-laufolíu, sem er í samræmi við niðurstöður sumra vísindamanna25,26 en öfugt við niðurstöður Olalade o.fl.27. Yfirgnæfandi áhrif cineóls og α-pínens sáust í melaleuca-ilmkjarnaolíu, sem er svipað og í fyrri rannsóknum28,29. Greint hefur verið frá og sást einnig í þessari rannsókn á innangreiningarmismun í samsetningu og styrk ilmkjarnaolía sem unnar eru úr sömu plöntutegund á mismunandi stöðum, sem er undir áhrifum landfræðilegra vaxtarskilyrða plantna, uppskerutíma, þroskastigs eða aldurs plantna, útliti efnafræðilegra gerða o.s.frv.22,30,31,32. Lykilgreindu efnasamböndin voru síðan keypt og prófuð fyrir lirfudrepandi áhrif þeirra og áhrif á fullorðnar Aedes aegypti moskítóflugur. Niðurstöðurnar sýndu að lirfudrepandi virkni diallýldísúlfíðs var sambærileg við virkni óhreinsaðs etýlenoxíðs (EO As). En virkni diallýltrísúlfíðs er meiri en EO As. Þessar niðurstöður eru svipaðar þeim sem Kimbaris o.fl. 33 fengu á Culex philippines. Hins vegar sýndu þessi tvö efnasambönd ekki góða sjálfdrepandi virkni gegn markmýflugunum, sem er í samræmi við niðurstöður Plata-Rueda o.fl. 34 á Tenebrio molitor. Os EO er áhrifaríkt gegn lirfustigi Aedes aegypti, en ekki gegn fullorðinsstigi. Það hefur verið staðfest að lirfudrepandi virkni helstu einstöku efnasambanda er minni en hjá óhreinsuðu Os EO. Þetta bendir til þess að önnur efnasambönd og milliverkanir þeirra gegni hlutverki í óhreinsuðu etýlenoxíði. Metýl evgenól eitt sér hefur hverfandi virkni, en evgenól eitt sér hefur miðlungsmikla lirfudrepandi virkni. Þessi niðurstaða staðfestir annars vegar 35,36 og stangast hins vegar á við niðurstöður fyrri rannsakenda 37,38. Mismunur á virkum hópum eugenóls og metýleugenóls getur leitt til mismunandi eituráhrifa á sama markskordýrið39. Límonen reyndist hafa miðlungsmikla lirfudrepandi virkni, en áhrif karvóns voru óveruleg. Á sama hátt styðja tiltölulega lág eituráhrif limonens á fullorðin skordýr og mikil eituráhrif karvóns niðurstöður fyrri rannsókna40 en stangast á við aðrar41. Tilvist tvítengja bæði innanhringlaga og utanhringlaga stöðu getur aukið ávinning þessara efnasambanda sem lirfudrepandi efni3,41, en karvón, sem er ketón með ómettuðum alfa- og beta-kolefnum, getur sýnt meiri möguleika á eituráhrifum hjá fullorðnum moskítóflugum42. Hins vegar eru einstök einkenni limonens og karvóns mun lægri en heildar EO Mp (Tafla 1, Tafla 3). Meðal terpenóíða sem prófaðir voru reyndist eudesmól hafa mesta lirfudrepandi og fullorðins moskítóflugur með LC50 gildi undir 2,5 ppm, sem gerir það að efnilegu efnasambandi til að stjórna Aedes moskítóflugum. Árangur þess er betri en alls EO Em, þó það sé ekki í samræmi við niðurstöður Cheng o.fl.40. Eudesmol er seskvíterpen með tveimur ísópreneiningum sem er minna rokgjörn en súrefnisrík mónóterpen eins og evkalýptus og hefur því meiri möguleika sem skordýraeitur. Evkalýptól sjálft hefur meiri virkni á fullorðnum en lirfueyðandi efni og niðurstöður fyrri rannsókna bæði styðja og hrekja þetta37,43,44. Virknin ein og sér er næstum sambærileg við virkni alls EO Cl. Annað tvíhringlaga mónóterpen, α-pínen, hefur minni áhrif á fullorðna Aedes aegypti en lirfueyðandi áhrif, sem eru andstæð áhrifum alls EO Cl. Heildar skordýraeiturvirkni terpenóíða er undir áhrifum fitusækni þeirra, rokgjörnleika, greiningu kolefnis, vörpunarflatarmáls, yfirborðsflatarmáls, virkra hópa og stöðu þeirra45,46. Þessi efnasambönd geta virkað með því að eyðileggja frumuuppsöfnun, hindra öndunarstarfsemi, trufla flutning taugaboða o.s.frv. 47 Tilbúna lífræna fosfatið Temephos reyndist hafa mesta lirfudrepandi virkni með LC50 gildi upp á 0,43 ppm, sem er í samræmi við gögn Lek - Utala 48. Greint var frá virkni fullorðins lífræna fosfórsins malathions við 5,44 ppm. Þó að þessi tvö lífræn fosföt hafi sýnt jákvæða svörun gegn rannsóknarstofustofnum af Aedes aegypti, hefur verið greint frá ónæmi moskítóflugna fyrir þessum efnasamböndum í mismunandi heimshlutum 49. Hins vegar hafa engar svipaðar skýrslur fundist um þróun ónæmis gegn náttúrulyfjum 50. Því eru jurtaefni talin möguleg valkostur við efnafræðilega skordýraeitur í smitberaeftirlitsáætlunum.
Lirfudrepandi áhrif voru prófuð á 28 tvíþátta samsetningum (1:1) sem búnar voru til úr öflugum terpenóíðum og terpenóíðum með þýmetfos, og 9 samsetningar reyndust vera samverkandi, 14 mótvirkar og 5 mótvirkar. Engin áhrif. Hins vegar, í lífprófi á virkni fullorðinna, reyndust 7 samsetningar vera samverkandi, 15 samsetningar voru mótvirkar og 6 samsetningar reyndust ekki hafa áhrif. Ástæðan fyrir því að ákveðnar samsetningar valda samverkandi áhrifum gæti verið vegna þess að tilvonandi efnasambönd hafa samskipti samtímis í mismunandi mikilvægum ferlum, eða vegna raðbundinnar hömlunar á mismunandi lykilensímum í tiltekinni líffræðilegri ferli51. Samsetning límonens með díallýldísúlfíði, evkalýptus eða evgenóli reyndist vera samverkandi bæði í litlum og stórum stíl (Tafla 6), en samsetning þess með evkalýptus eða α-píneni reyndist hafa mótvirk áhrif á lirfur. Að meðaltali virðist límonen vera góður samverkandi efni, hugsanlega vegna nærveru metýlhópa, góðrar innrásar í hornlagið og mismunandi verkunarháttar52,53. Áður hefur verið greint frá því að límonen geti valdið eituráhrifum með því að komast inn í skordýraeitrun (snertieitrun), hafa áhrif á meltingarfærin (fæðueyðandi efni) eða hafa áhrif á öndunarfærin (reykingavirkni),54 en fenýlprópanóíð eins og eugenól geta haft áhrif á efnaskiptaensím55. Þess vegna geta samsetningar efnasambanda með mismunandi verkunarháttum aukið heildar banvæn áhrif blöndunnar. Eukalyptól reyndist vera samverkandi við diallýldísúlfíð, eukalyptus eða α-pínen, en aðrar samsetningar við önnur efnasambönd voru annað hvort ekki lirfudrepandi eða hamlandi. Snemmbúnar rannsóknir sýndu að eukalyptól hefur hamlandi virkni á asetýlkólínesterasa (AChE), sem og oktaamín og GABA viðtaka56. Þar sem hringlaga mónóterpenar, evkalýptól, evgenól o.s.frv. geta haft sama verkunarhátt og taugaeituráhrif þeirra,57 og þannig lágmarkað samanlögð áhrif þeirra með gagnkvæmri hömlun. Á sama hátt reyndist samsetning Temephos með diallýldísúlfíði, α-píneni og límoneni vera samverkandi, sem styður fyrri skýrslur um samverkandi áhrif milli náttúrulyfja og tilbúinna lífrænna fosfata58.
Samsetning eudesmols og evkalýptóls reyndist hafa samverkandi áhrif á lirfur og fullorðinsstig Aedes aegypti, hugsanlega vegna mismunandi verkunarhátta þeirra vegna mismunandi efnafræðilegrar uppbyggingar. Eudesmol (seskvíterpen) getur haft áhrif á öndunarfærin 59 og evkalýptól (mónóterpen) getur haft áhrif á asetýlkólínesterasa 60. Samhliða útsetning innihaldsefnanna fyrir tveimur eða fleiri markmiðsstöðum getur aukið heildar banvæn áhrif samsetningarinnar. Í lífprófum á fullorðnum efnum kom í ljós að malathion hafði samverkandi áhrif með karvóni eða evkalýptóli eða evkalýptóli eða díallýldísúlfíði eða α-píneni, sem bendir til þess að það hefði samverkandi áhrif með viðbót límonens og dí. Góð samverkandi ofnæmisvaldandi efni fyrir allt úrval terpensambanda, að undanskildum allýltrísúlfíði. Thangam og Kathiresan 61 greindu einnig frá svipuðum niðurstöðum um samverkandi áhrif malathions með jurtaútdrætti. Þessi samverkandi svörun gæti stafað af sameinuðum eituráhrifum malathions og plöntuefna á afeitrandi ensím skordýra. Lífræn fosföt eins og malathion virka almennt með því að hindra cýtókróm P450 esterasa og mónóoxýgenasa62,63,64. Þess vegna getur samsetning malathions við þessa verkunarhætti og terpena með mismunandi verkunarhætti aukið heildar banvæn áhrif á moskítóflugur.
Hins vegar gefur mótverkun til kynna að völdu efnasamböndin séu minna virk í samsetningu en hvert efnasamband fyrir sig. Ástæðan fyrir mótverkun í sumum samsetningum gæti verið sú að eitt efnasamband breytir hegðun hins efnasambandsins með því að breyta frásogshraða, dreifingu, efnaskiptum eða útskilnaði. Snemma vísindamenn töldu þetta vera orsök mótverkunar í lyfjasamsetningum. Sameindir Mögulegur verkunarháttur 65. Á sama hátt geta mögulegar orsakir mótverkunar tengst svipuðum verkunarháttum, samkeppni innihaldsefna um sama viðtaka eða markstað. Í sumum tilfellum getur einnig komið fram samkeppnislaus hömlun á markpróteininu. Í þessari rannsókn sýndu tvö lífræn brennisteinsefnasambönd, díallýldísúlfíð og díallýltrísúlfíð, mótverkandi áhrif, hugsanlega vegna samkeppni um sama markstað. Á sama hátt sýndu þessi tvö brennisteinsefnasambönd mótverkandi áhrif og höfðu engin áhrif þegar þau voru sameinuð eudesmóli og α-píneni. Eudesmól og alfa-pínen eru hringlaga að eðlisfari, en díallýldísúlfíð og díallýltrísúlfíð eru alifatísk að eðlisfari. Byggt á efnafræðilegri uppbyggingu ætti samsetning þessara efnasambanda að auka heildar banvæna virkni þar sem markmiðsstaðir þeirra eru venjulega ólíkir34,47, en tilraunakennt fundum við mótvirkni, sem gæti stafað af hlutverki þessara efnasambanda í óþekktum lífverukerfum sem afleiðingu af víxlverkun. Á sama hátt olli samsetning cineóls og α-pínens mótvirkum svörunum, þó að vísindamenn hafi áður greint frá því að efnin tvö hafi mismunandi markmið um virkni47,60. Þar sem bæði efnin eru hringlaga mónóterpen, gætu verið til sameiginleg markmiðsstaðir sem gætu keppt um bindingu og haft áhrif á heildareituráhrif samsetningapara sem rannsökuð voru.
Byggt á LC50 gildum og dánartíðni sem mælst hefur, voru tvær bestu samverkandi terpen samsetningarnar valdar, þ.e. pörin af karvóni + límoneni og evkalýptóli + evdesmóli, sem og tilbúið lífrænt fosfór malathion með terpenum. Besta samverkandi samsetning malathion + evdesmól efnasambanda var prófuð í lífprófi gegn fullorðnum skordýrum. Markmiðið er að staðfesta hvort þessar áhrifaríku samsetningar geti virkað gegn fjölda einstaklinga á tiltölulega stórum útsetningarsvæðum með stórum skordýrahópum. Allar þessar samsetningar sýna samverkandi áhrif gegn stórum skordýrasveimum. Svipaðar niðurstöður fengust fyrir bestu samverkandi lirfueyðandi samsetningu sem prófuð var gegn stórum stofnum af Aedes aegypti lirfum. Því má segja að áhrifarík samverkandi lirfueyðandi og fullorðinseyðingarsamsetning af plöntu-EO efnasamböndum sé sterkur kostur gegn núverandi tilbúnum efnum og hægt sé að nota hana frekar til að stjórna Aedes aegypti stofnum. Á sama hátt er einnig hægt að nota áhrifaríkar samsetningar af tilbúnum lirfueyðandi eða fullorðinseyðingum með terpenum til að draga úr skömmtum af thymetphos eða malathion sem gefnir eru moskítóflugum. Þessar öflugu samverkandi samsetningar gætu veitt lausnir fyrir framtíðarrannsóknir á þróun lyfjaónæmis í Aedes moskítóflugum.
Egg Aedes aegypti voru safnað frá Regional Medical Research Centre í Dibrugarh, Indian Council of Medical Research, og geymd við stýrt hitastig (28 ± 1 °C) og rakastig (85 ± 5%) í dýrafræðideild Gauhati-háskóla við eftirfarandi aðstæður: Arivoli voru lýst o.fl. Eftir klakningu var lirfunum gefið lirfufóður (hundakexduft og ger í hlutfallinu 3:1) og fullorðnum moskítóflugum var gefið 10% glúkósalausn. Frá og með þriðja degi eftir að moskítóflugur komu upp var fullorðnum kvenkyns moskítóflugum leyft að sjúga blóð albínórotta. Leggið síupappír í bleyti í vatni í glasi og setjið hann í eggjabúrið.
Valin plöntusýni, þ.e. eukalyptuslauf (Myrtaceae), heilög basil (Lamiaceae), mynta (Lamiaceae), melaleuca (Myrtaceae) og laukar af jurtaætt (Amaryllidaceae). Safnað í Guwahati og greint af grasafræðideild Gauhati-háskóla. Safnuðu plöntusýnin (500 g) voru vatnseimuð með Clevenger tæki í 6 klukkustundir. Útdregna etýlenoxíðið var safnað í hrein glerflöskur og geymt við 4°C til frekari rannsókna.
Eituráhrif á lirfur voru rannsökuð með örlítið breyttum stöðluðum verklagsreglum Alþjóðaheilbrigðismálastofnunarinnar 67. Notið DMSO sem ýruefni. Hver EO-styrkur var upphaflega prófaður við 100 og 1000 ppm, þar sem 20 lirfur voru útsettar í hverri endurtekningu. Byggt á niðurstöðunum var styrkbil notað og dánartíðni skráð frá 1 klukkustund til 6 klukkustunda (með 1 klukkustundar millibili) og 24 klukkustundum, 48 klukkustundum og 72 klukkustundum eftir meðferð. Undir banvænan styrk (LC50) var ákvarðaður eftir 24, 48 og 72 klukkustunda útsetningu. Hver styrkur var prófaður í þríriti ásamt einni neikvæðri samanburðarhóp (aðeins vatn) og einni jákvæðri samanburðarhóp (DMSO-meðhöndlað vatn). Ef púpumyndun á sér stað og meira en 10% af lirfum samanburðarhópsins deyja er tilraunin endurtekin. Ef dánartíðni í samanburðarhópnum er á bilinu 5-10% skal nota Abbott leiðréttingarformúluna 68.
Aðferðin sem Ramar o.fl. 69 lýstu var notuð fyrir lífprófun á fullorðnum moskítóflugum af tegundinni Aedes aegypti með asetóni sem leysi. Hvert EO var upphaflega prófað gegn fullorðnum moskítóflugum af tegundinni Aedes aegypti í styrk 100 og 1000 ppm. 2 ml af hvorri tilbúinni lausn var sett á Whatman töluna. 1 stykki af síupappír (stærð 12 x 15 cm2) var notað og asetónið var látið gufa upp í 10 mínútur. Síupappír sem meðhöndlaður var með aðeins 2 ml af asetóni var notaður sem samanburðarpróf. Eftir að asetónið hefur gufað upp eru meðhöndlaði síupappírinn og samanburðarsíupappírinn sett í sívalningslaga rör (10 cm djúpt). Tíu 3 til 4 daga gamlar moskítóflugur sem ekki nærast á blóði voru færðar í þríriti af hverjum styrk. Byggt á niðurstöðum forprófana voru mismunandi styrkir af völdum olíum prófaðir. Dánartíðni var skráð 1 klukkustund, 2 klukkustundir, 3 klukkustundir, 4 klukkustundir, 5 klukkustundir, 6 klukkustundir, 24 klukkustundir, 48 klukkustundir og 72 klukkustundir eftir að moskítóflugan var sleppt. Reiknið LC50 gildi fyrir útsetningartíma 24 klukkustunda, 48 klukkustunda og 72 klukkustunda. Ef dánartíðni samanburðarhópsins fer yfir 20% skal endurtaka allt prófið. Á sama hátt, ef dánartíðni í samanburðarhópnum er hærri en 5%, skal leiðrétta niðurstöðurnar fyrir meðhöndluðu sýnin með því að nota formúlu Abbott68.
Gasgreining (Agilent 7890A) og massagreining (Accu TOF GCv, Jeol) voru framkvæmd til að greina efnasambönd valinna ilmkjarnaolía. GC-greinirinn var búinn FID-nema og háræðasúlu (HP5-MS). Burðargasið var helíum, rennslishraðinn var 1 ml/mín. GC forritið stillir Allium sativum á 10:80-1M-8-220-5M-8-270-9M og Ocimum Sainttum á 10:80-3M-8-200-3M-10-275-1M-5 – 280, fyrir myntu 10:80-1M-8-200-5M-8-275-1M-5-280, fyrir evkalýptus 20.60-1M-10-200-3M-30-280, og fyrir rauðvið. Fyrir þúsund lög eru þau þau 10: 60-1M-8-220-5M-8-270-3M.
Helstu efnasambönd hvers etýlenoxíðs voru greind út frá flatarmálshlutfalli sem reiknað var út frá niðurstöðum GC-skiljunar og massagreiningar (með vísan í NIST 70 staðlagagnagrunninn).
Tvö helstu efnasamböndin í hverju etýlenoxíði (EO) voru valin út frá GC-MS niðurstöðum og keypt frá Sigma-Aldrich með 98–99% hreinleika fyrir frekari lífprófanir. Efnasamböndin voru prófuð til að greina lirfueyðandi virkni og virkni fullorðinna dýra gegn Aedes aegypti eins og lýst er hér að ofan. Algengasta tilbúna lirfueyðandi efnið tamephosat (Sigma Aldrich) og lyfið malathion (Sigma Aldrich) fyrir fullorðna voru greind til að bera saman virkni þeirra við valin etýlenoxíð efnasambönd, með sömu aðferð.
Tvöföldar blöndur af völdum terpen-efnasamböndum og terpen-efnasamböndum ásamt verslunarlegum lífrænum fosfötum (tilefos og malaþíon) voru útbúnar með því að blanda LC50 skammti af hverju tilvonandi efnasambandi í hlutfallinu 1:1. Útbúnar blöndur voru prófaðar á lirfu- og fullorðinsstigum Aedes aegypti eins og lýst er hér að ofan. Hver lífprófun var framkvæmd í þríriti fyrir hverja blöndu og í þríriti fyrir einstök efnasambönd sem voru til staðar í hverri blöndu. Dauði markskordýra var skráður eftir 24 klukkustundir. Reiknið út væntanlega dánartíðni fyrir tvíundablöndu með eftirfarandi formúlu.
þar sem E = væntanleg dánartíðni Aedes aegypti moskítóflugna sem svar við tvíþátta samsetningu, þ.e. tengingu (A + B).
Áhrif hverrar tvíblöndu voru merkt sem samverkandi, mótvirk eða engin áhrif byggt á χ2 gildinu sem reiknað var með aðferðinni sem lýst er af Pavla52. Reiknið χ2 gildið fyrir hverja samsetningu með eftirfarandi formúlu.
Áhrif samsetningar voru skilgreind sem samverkandi þegar reiknað χ2 gildi var hærra en töflugildið fyrir samsvarandi frígráður (95% öryggisbil) og ef dánartíðni reyndist vera hærri en væntanleg dánartíðni. Á sama hátt, ef reiknað χ2 gildi fyrir einhverja samsetningu er hærra en töflugildið með einhverjum frígráðum, en dánartíðni er lægri en væntanleg dánartíðni, er meðferðin talin andstæð. Og ef reiknað gildi χ2 er lægra en töflugildið í samsvarandi frígráðum í einhverri samsetningu, er samsetningin talin hafa engin áhrif.
Þrjár til fjórar mögulega samverkandi samsetningar (100 lirfur og 50 með lirfudrepandi og fullorðna skordýravirkni) voru valdar til prófana gegn fjölda skordýra. Fullorðnir skordýr) eru haldnir eins og að ofan. Samhliða blöndum voru einstök efnasambönd í völdum blöndum einnig prófuð á jöfnum fjölda lirfa og fullorðinna Aedes aegypti. Samsetningarhlutfallið er einn hluti LC50 skammtur af einu efni og hluti LC50 skammtur af hinu efninu. Í lífprófun á fullorðinsvirkni voru valin efnasambönd leyst upp í leysiefninu asetoni og sett á síupappír vafinn í 1300 cm3 sívalningslaga plastílát. Asetonið var gufað upp í 10 mínútur og fullorðnu dýrunum var sleppt. Á sama hátt, í lífprófun á lirfudrepandi, voru skammtar af LC50 efnasamböndum fyrst leystir upp í jöfnum rúmmálum af DMSO og síðan blandaðir saman við 1 lítra af vatni sem geymt var í 1300 cc plastílátum og lirfunum var sleppt.
Líkindagreining á 71 skráðum dánartíðnigögnum var framkvæmd með SPSS (útgáfa 16) og Minitab hugbúnaði til að reikna LC50 gildi.
Birtingartími: 1. júlí 2024